इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, उनके प्रकार और उद्देश्य। सूक्ष्मदर्शी के मुख्य प्रकार

"माइक्रोस्कोप" शब्द की जड़ें ग्रीक हैं। इसमें दो शब्द शामिल हैं, जिनका अनुवाद करने पर इसका अर्थ है "छोटा" और "मैं देखता हूं।" सूक्ष्मदर्शी की मुख्य भूमिका बहुत छोटी वस्तुओं की जांच करने में इसका उपयोग है। साथ ही, यह उपकरण आपको नग्न आंखों के लिए अदृश्य निकायों के आकार और आकार, संरचना और अन्य विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है।

सृष्टि का इतिहास

माइक्रोस्कोप का आविष्कारक कौन था इसके बारे में इतिहास में कोई सटीक जानकारी नहीं है। कुछ स्रोतों के अनुसार, इसे 1590 में चश्मा बनाने वाले पिता और पुत्र जैनसेन्स द्वारा डिजाइन किया गया था। माइक्रोस्कोप के आविष्कारक की उपाधि के लिए एक अन्य दावेदार गैलीलियो गैलीली हैं। 1609 में, इन वैज्ञानिकों ने एकेडेमिया देई लिन्सेई में जनता के सामने अवतल और उत्तल लेंस वाला एक उपकरण प्रस्तुत किया।

पिछले कुछ वर्षों में सूक्ष्म वस्तुओं को देखने की प्रणाली विकसित और बेहतर हुई है। इसके इतिहास में एक बड़ा कदम एक सरल अक्रोमेटिक रूप से समायोज्य दो-लेंस उपकरण का आविष्कार था। यह प्रणाली 1600 के दशक के अंत में डचमैन क्रिश्चियन ह्यूजेंस द्वारा शुरू की गई थी। इस आविष्कारक की आंखें आज भी उत्पादन में हैं। उनका एकमात्र दोष दृश्य क्षेत्र की अपर्याप्त चौड़ाई है। इसके अलावा, आधुनिक उपकरणों के डिजाइन की तुलना में, ह्यूजेन्स ऐपिस में आंखों के लिए असुविधाजनक स्थान होता है।

माइक्रोस्कोप के इतिहास में एक विशेष योगदान ऐसे उपकरणों के निर्माता, एंटोन वान लीउवेनहॉक (1632-1723) द्वारा किया गया था। उन्होंने ही जीवविज्ञानियों का ध्यान इस उपकरण की ओर आकर्षित किया। लीउवेनहॉक ने छोटे आकार के उत्पाद बनाए, जो एक, लेकिन बहुत से सुसज्जित थे मजबूत लेंस. ऐसे उपकरणों का उपयोग करना असुविधाजनक था, लेकिन वे यौगिक सूक्ष्मदर्शी में मौजूद छवि दोषों को दोगुना नहीं करते थे। आविष्कारक 150 साल बाद ही इस कमी को दूर करने में सफल रहे। प्रकाशिकी के विकास के साथ-साथ, समग्र उपकरणों में छवि गुणवत्ता में सुधार हुआ है।

सूक्ष्मदर्शी का सुधार आज भी जारी है। इस प्रकार, 2006 में, इंस्टीट्यूट ऑफ बायोफिजिकल केमिस्ट्री में काम करने वाले जर्मन वैज्ञानिकों, मारियानो बोसी और स्टीफन हेल ने एक नया ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप विकसित किया। 10 एनएम जैसे छोटे आयामों और त्रि-आयामी उच्च गुणवत्ता वाली 3डी छवियों वाली वस्तुओं का निरीक्षण करने की क्षमता के कारण, डिवाइस को नैनोस्कोप कहा जाता था।

सूक्ष्मदर्शी का वर्गीकरण

वर्तमान में, छोटी वस्तुओं की जांच करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों की एक विस्तृत विविधता मौजूद है। उनका समूहन विभिन्न मापदंडों पर आधारित है। यह माइक्रोस्कोप का उद्देश्य या अपनाई गई रोशनी विधि, ऑप्टिकल डिजाइन के लिए उपयोग की जाने वाली संरचना आदि हो सकता है।

लेकिन, एक नियम के रूप में, मुख्य प्रकार के सूक्ष्मदर्शी को माइक्रोपार्टिकल्स के रिज़ॉल्यूशन के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिन्हें इस प्रणाली का उपयोग करके देखा जा सकता है। इस प्रभाग के अनुसार, सूक्ष्मदर्शी हैं:
- ऑप्टिकल (प्रकाश);
- इलेक्ट्रोनिक;
- एक्स-रे;
- स्कैनिंग जांच।

सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्मदर्शी हल्के प्रकार के होते हैं। ऑप्टिकल स्टोर्स में इनका विस्तृत चयन है। ऐसे उपकरणों की सहायता से किसी विशेष वस्तु के अध्ययन के मुख्य कार्य हल किये जाते हैं। अन्य सभी प्रकार के सूक्ष्मदर्शी को विशिष्ट के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इनका उपयोग आमतौर पर प्रयोगशाला सेटिंग में किया जाता है।

उपरोक्त प्रत्येक प्रकार के उपकरण के अपने उपप्रकार होते हैं, जिनका उपयोग किसी न किसी क्षेत्र में किया जाता है। इसके अलावा, आज एक स्कूल माइक्रोस्कोप (या शैक्षिक) खरीदना संभव है, जो एक प्रवेश स्तर की प्रणाली है। उपभोक्ताओं को व्यावसायिक उपकरण भी पेश किए जाते हैं।

आवेदन

माइक्रोस्कोप किसके लिए है? मनुष्य की आंख, एक विशेष जैविक प्रकार की ऑप्टिकल प्रणाली होने के कारण, इसका एक निश्चित स्तर का रिज़ॉल्यूशन होता है। दूसरे शब्दों में, प्रेक्षित वस्तुओं के बीच न्यूनतम दूरी होती है जब उन्हें अभी भी पहचाना जा सकता है। के लिए सामान्य आँखयह रिज़ॉल्यूशन 0.176 मिमी के भीतर है। लेकिन अधिकांश जानवरों के आकार और संयंत्र कोशिकाओं, सूक्ष्मजीव, क्रिस्टल, मिश्र धातु, धातु आदि की सूक्ष्म संरचना इस मूल्य से बहुत कम है। ऐसी वस्तुओं का अध्ययन और अवलोकन कैसे करें? यहीं पर विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मदर्शी लोगों की सहायता के लिए आते हैं। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल उपकरण उन संरचनाओं को अलग करना संभव बनाते हैं जिनमें तत्वों के बीच की दूरी कम से कम 0.20 माइक्रोन है।

माइक्रोस्कोप कैसे काम करता है?

जिस उपकरण से मानव आँख सूक्ष्म वस्तुओं को देख सकती है उसके दो मुख्य तत्व हैं। वे लेंस और ऐपिस हैं। माइक्रोस्कोप के ये हिस्से धातु के आधार पर स्थित एक चल ट्यूब में लगे होते हैं। इस पर एक ऑब्जेक्ट टेबल भी है.

आधुनिक प्रकार के सूक्ष्मदर्शी आमतौर पर प्रकाश व्यवस्था से सुसज्जित होते हैं। यह, विशेष रूप से, एक आईरिस डायाफ्राम वाला कंडेनसर है। आवर्धक उपकरणों के एक अनिवार्य सेट में सूक्ष्म और मैक्रोस्क्रू शामिल हैं, जिनका उपयोग तीक्ष्णता को समायोजित करने के लिए किया जाता है। सूक्ष्मदर्शी के डिज़ाइन में एक प्रणाली भी शामिल होती है जो कंडेनसर की स्थिति को नियंत्रित करती है।

विशिष्ट, अधिक जटिल सूक्ष्मदर्शी में, अन्य अतिरिक्त प्रणालियों और उपकरणों का अक्सर उपयोग किया जाता है।

लेंस

मैं माइक्रोस्कोप का वर्णन उसके मुख्य भागों में से एक, यानी लेंस के बारे में एक कहानी से शुरू करना चाहूंगा। वे एक जटिल ऑप्टिकल प्रणाली हैं जो छवि तल में संबंधित वस्तु के आकार को बढ़ाती हैं। लेंस के डिज़ाइन में न केवल एकल, बल्कि एक साथ चिपके हुए दो या तीन लेंसों की एक पूरी प्रणाली शामिल होती है।

ऐसे ऑप्टिकल-मैकेनिकल डिज़ाइन की जटिलता उन कार्यों की सीमा पर निर्भर करती है जिन्हें एक या किसी अन्य डिवाइस द्वारा हल किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, सबसे जटिल माइक्रोस्कोप में चौदह लेंस तक होते हैं।

लेंस में अगला भाग और उसके बाद के सिस्टम शामिल होते हैं। छवि निर्माण का आधार क्या है? आवश्यक गुणवत्ता, साथ ही संचालन स्थिति का निर्धारण? यह एक फ्रंट लेंस या उनका सिस्टम है। आवश्यक आवर्धन, फोकल लंबाई और छवि गुणवत्ता प्रदान करने के लिए लेंस के बाद के हिस्से आवश्यक हैं। हालाँकि, ऐसे कार्य केवल फ्रंट लेंस के संयोजन में ही संभव हैं। यह भी उल्लेखनीय है कि अगले हिस्से का डिज़ाइन ट्यूब की लंबाई और डिवाइस के लेंस की ऊंचाई को प्रभावित करता है।

आईपीस

माइक्रोस्कोप के ये हिस्से एक ऑप्टिकल सिस्टम हैं जो पर्यवेक्षक की आंख की रेटिना की सतह पर आवश्यक सूक्ष्म छवि बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐपिस में लेंस के दो समूह होते हैं। शोधकर्ता की आंख के सबसे नजदीक वाले को नेत्र कहा जाता है, और सबसे दूर वाले को क्षेत्र कहा जाता है (इसकी मदद से, लेंस अध्ययन की जा रही वस्तु की एक छवि बनाता है)।

प्रकाश की व्यवस्था

माइक्रोस्कोप में डायाफ्राम, दर्पण और लेंस का एक जटिल डिज़ाइन होता है। इसकी सहायता से अध्ययनाधीन वस्तु की एक समान रोशनी सुनिश्चित की जाती है। सबसे पहले सूक्ष्मदर्शी में यह फ़ंक्शनजैसे-जैसे ऑप्टिकल उपकरणों में सुधार हुआ, उन्होंने पहले फ्लैट और फिर अवतल दर्पण का उपयोग करना शुरू कर दिया।

ऐसे सरल विवरणों की सहायता से सूर्य या दीपक की किरणों को अध्ययन की वस्तु की ओर निर्देशित किया जाता था। आधुनिक सूक्ष्मदर्शी में यह अधिक उन्नत है। इसमें एक कंडेनसर और एक कलेक्टर होता है।

विषय तालिका

परीक्षण की आवश्यकता वाली सूक्ष्मदर्शी तैयारी को एक सपाट सतह पर रखा जाता है। यह ऑब्जेक्ट तालिका है. विभिन्न प्रकारसूक्ष्मदर्शी में यह सतह हो सकती है, जिसे इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि अध्ययन की वस्तु क्षैतिज, लंबवत या एक निश्चित कोण पर पर्यवेक्षक की ओर घूम जाएगी।

परिचालन सिद्धांत

पहले ऑप्टिकल उपकरण में, लेंस की एक प्रणाली सूक्ष्म वस्तुओं की उलटी छवि देती थी। इससे पदार्थ की संरचना को समझना संभव हो गया सबसे छोटा विवरण, जो अध्ययन का विषय थे। परिचालन सिद्धांत प्रकाश सूक्ष्मदर्शीआज का दिन एक अपवर्तक दूरबीन द्वारा किये गये कार्य के समान है। इस उपकरण में, कांच के हिस्से से गुजरते समय प्रकाश अपवर्तित हो जाता है।

आधुनिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी कैसे आवर्धन करते हैं? प्रकाश किरणों की किरण उपकरण में प्रवेश करने के बाद, वे एक समानांतर धारा में परिवर्तित हो जाती हैं। तभी नेत्रिका में प्रकाश का अपवर्तन होता है, जिससे सूक्ष्म वस्तुओं का प्रतिबिम्ब बड़ा होता है। इसके बाद, यह जानकारी पर्यवेक्षक के लिए आवश्यक रूप में आती है

प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के उपप्रकार

आधुनिक लोगों को वर्गीकृत किया गया है:

1. अनुसंधान, कार्य और स्कूल सूक्ष्मदर्शी के लिए जटिलता वर्ग द्वारा।
2. आवेदन के क्षेत्र के अनुसार: सर्जिकल, जैविक और तकनीकी।
3. माइक्रोस्कोपी के प्रकार से: परावर्तित और संचरित प्रकाश, चरण संपर्क, ल्यूमिनसेंट और ध्रुवीकरण के उपकरण।
4. प्रकाश प्रवाह की दिशा में उल्टा और सीधा।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी

समय के साथ, सूक्ष्म वस्तुओं की जांच करने के लिए डिज़ाइन किया गया उपकरण अधिक से अधिक परिष्कृत हो गया। ऐसे प्रकार के सूक्ष्मदर्शी सामने आए जिनमें प्रकाश के अपवर्तन से स्वतंत्र, एक पूरी तरह से अलग ऑपरेटिंग सिद्धांत का उपयोग किया गया था। नवीनतम प्रकार के उपकरणों के उपयोग की प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन शामिल थे। ऐसी प्रणालियाँ पदार्थ के अलग-अलग हिस्सों को इतना छोटा देखना संभव बनाती हैं कि प्रकाश किरणें उनके चारों ओर आसानी से प्रवाहित होती हैं।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग किसके लिए किया जाता है? इसका उपयोग आणविक और उपकोशिकीय स्तर पर कोशिकाओं की संरचना का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। इसी तरह के उपकरणों का उपयोग वायरस का अध्ययन करने के लिए भी किया जाता है।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपकरण

सूक्ष्म वस्तुओं को देखने के लिए नवीनतम उपकरणों के संचालन का आधार क्या है? एक इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से किस प्रकार भिन्न है? क्या उनमें कोई समानता है?

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का संचालन सिद्धांत विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र के गुणों पर आधारित है। उनकी घूर्णी समरूपता इलेक्ट्रॉन किरणों पर ध्यान केंद्रित करने वाला प्रभाव डाल सकती है। इसके आधार पर, हम इस प्रश्न का उत्तर दे सकते हैं: "एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक प्रकाश माइक्रोस्कोप से कैसे भिन्न होता है?" ऑप्टिकल डिवाइस के विपरीत, इसमें लेंस नहीं होते हैं। उनकी भूमिका उचित रूप से गणना किए गए चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों द्वारा निभाई जाती है। वे कॉइल्स के घुमावों द्वारा बनाए जाते हैं जिनके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। इस मामले में, ऐसे फ़ील्ड समान रूप से कार्य करते हैं जब करंट बढ़ता या घटता है, तो डिवाइस की फोकल लंबाई बदल जाती है।

विषय में योजनाबद्ध आरेख, तो एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में यह एक प्रकाश उपकरण के सर्किट के समान होता है। अंतर केवल इतना है कि ऑप्टिकल तत्वों को समान विद्युत तत्वों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में किसी वस्तु का आवर्धन अध्ययनाधीन वस्तु से गुजरने वाली प्रकाश किरण के अपवर्तन की प्रक्रिया के कारण होता है। विभिन्न कोणों पर, किरणें वस्तुनिष्ठ लेंस के तल में प्रवेश करती हैं, जहां नमूने का पहला आवर्धन होता है। इसके बाद, इलेक्ट्रॉन मध्यवर्ती लेंस तक अपना रास्ता बनाते हैं। इसमें वस्तु के आकार में वृद्धि में सहज परिवर्तन होता रहता है। अध्ययनाधीन सामग्री की अंतिम छवि प्रक्षेपण लेंस द्वारा निर्मित की जाती है। इससे छवि फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर आती है।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के प्रकार

आधुनिक प्रकारों में शामिल हैं:

1. टीईएम, या ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप।इस स्थापना में, 0.1 माइक्रोन तक मोटी एक बहुत पतली वस्तु की एक छवि, अध्ययन के तहत पदार्थ के साथ एक इलेक्ट्रॉन किरण की बातचीत और लेंस में स्थित चुंबकीय लेंस द्वारा इसके बाद के आवर्धन से बनती है।
2. SEM, या स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप।ऐसा उपकरण कई नैनोमीटर के क्रम पर उच्च रिज़ॉल्यूशन वाली किसी वस्तु की सतह की छवि प्राप्त करना संभव बनाता है। का उपयोग करते हुए अतिरिक्त तरीकेऐसा माइक्रोस्कोप जानकारी प्रदान करता है जो निर्धारित करने में मदद करता है रासायनिक संरचनानिकट-सतह परतें।
3. टनलिंग स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, या एसटीएम।इस उपकरण का उपयोग करके, उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन वाली प्रवाहकीय सतहों की राहत को मापा जाता है। एसटीएम के साथ काम करने की प्रक्रिया में, अध्ययन की जा रही वस्तु पर एक तेज धातु की सुई लाई जाती है। इस मामले में, केवल कुछ एंगस्ट्रॉम की दूरी बनाए रखी जाती है। इसके बाद, सुई पर एक छोटा सा विभव लगाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक सुरंग धारा उत्पन्न होती है। इस मामले में, पर्यवेक्षक को अध्ययन के तहत वस्तु की त्रि-आयामी छवि प्राप्त होती है।

माइक्रोस्कोप "लीवेनगुक"

2002 में अमेरिका में प्रदर्शित हुई नई कंपनी, ऑप्टिकल उपकरणों के उत्पादन में लगा हुआ है। इसकी उत्पाद श्रृंखला में सूक्ष्मदर्शी, दूरबीन और दूरबीन शामिल हैं। ये सभी उपकरण अलग-अलग हैं उच्च गुणवत्ताइमेजिस।

कंपनी का मुख्य कार्यालय और विकास विभाग संयुक्त राज्य अमेरिका में फ़्रेमोंड (कैलिफ़ोर्निया) में स्थित है। लेकिन जहां तक ​​उत्पादन सुविधाओं का सवाल है, वे चीन में स्थित हैं। इन सबके कारण, कंपनी बाजार में किफायती मूल्य पर उन्नत और उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद उपलब्ध कराती है।

क्या आपको माइक्रोस्कोप की आवश्यकता है? लेवेनहुक पेशकश करेगा आवश्यक विकल्प. कंपनी के ऑप्टिकल उपकरणों की श्रृंखला में अध्ययन की जा रही वस्तु को बड़ा करने के लिए डिजिटल और जैविक उपकरण शामिल हैं। इसके अलावा, खरीदार को विभिन्न रंगों में डिजाइनर मॉडल की पेशकश की जाती है।

लेवेनहुक माइक्रोस्कोप व्यापक है कार्यक्षमता. उदाहरण के लिए, एक प्रवेश स्तर के शिक्षण उपकरण को कंप्यूटर से जोड़ा जा सकता है और यह किए जा रहे शोध की वीडियो रिकॉर्डिंग करने में भी सक्षम है। लेवेनहुक डी2एल मॉडल इस कार्यक्षमता से सुसज्जित है।

कंपनी विभिन्न स्तरों के जैविक सूक्ष्मदर्शी प्रदान करती है। इनमें सरल मॉडल और नए आइटम शामिल हैं जो पेशेवरों के लिए उपयुक्त हैं।

सूक्ष्मदर्शी का वर्गीकरणविभिन्न मापदंडों के आधार पर बनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए: उद्देश्य, प्रकाश व्यवस्था की विधि, ऑप्टिकल सिस्टम की संरचना, इत्यादि। इस लेख में सबसे अधिक चर्चा होगी सामान्य वर्गीकरण सूक्ष्म कणों के विभेदन पर निर्भर करता है, जिसे इस विशेष माइक्रोस्कोप से देखा जा सकता है।

तो, दुनिया के सभी सूक्ष्मदर्शी को ऑप्टिकल (प्रकाश), इलेक्ट्रॉन, एक्स-रे और स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप में विभाजित किया जा सकता है। सबसे लोकप्रिय ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप हैं, जो ऑप्टिकल स्टोर्स में व्यापक रूप से उपलब्ध हैं। ये सूक्ष्मदर्शी आपको बुनियादी शोध समस्याओं को हल करने की अनुमति देते हैं। अन्य प्रकार के सूक्ष्मदर्शी पहले से ही विशिष्ट हैं और मुख्य रूप से प्रयोगशालाओं में उपयोग किए जाते हैं।

एक्स-रे सूक्ष्मदर्शी. ऐसे सूक्ष्मदर्शी का संचालन 0.01 से 1 एनएम तक तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण के उपयोग पर आधारित होता है, जिससे उनकी मदद से बहुत छोटी वस्तुओं का अध्ययन करना संभव हो जाता है। उनके रिज़ॉल्यूशन के आधार पर, एक्स-रे माइक्रोस्कोप को उनकी शक्ति के संदर्भ में ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के बीच स्थित किया जा सकता है (रिज़ॉल्यूशन लगभग 2-20 एनएम है)।

स्कैनिंग जांच सूक्ष्मदर्शी. आपके लिए ऐसा माइक्रोस्कोप खरीदने की संभावना नहीं है घरेलू इस्तेमाल. यह पहले से ही सूक्ष्मदर्शी का एक विशेष वर्ग है, जिसमें एक छवि बनाने के लिए सतह को स्कैन करने के लिए एक विशेष जांच का उपयोग किया जाता है। इस माइक्रोस्कोप के लिए धन्यवाद, एक त्रि-आयामी छवि बहुत उच्च रिज़ॉल्यूशन (परमाणु तक) के साथ प्राप्त की जाती है। उनके रिकॉर्ड रिज़ॉल्यूशन (0.1 एनएम से कम) के लिए धन्यवाद, ऐसे सूक्ष्मदर्शी अणुओं और परमाणुओं को देखने के साथ-साथ उन्हें प्रभावित करना भी संभव बनाते हैं (इस मामले में, वस्तुओं का न केवल निर्वात में, बल्कि गैसों और तरल पदार्थों में भी अध्ययन किया जा सकता है) ).

छोटी वस्तुओं का अवलोकन करते समय उच्च आवर्धन प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। सूक्ष्मदर्शी में किसी वस्तु का आवर्धित प्रतिबिम्ब किसके द्वारा प्राप्त किया जाता है? ऑप्टिकल प्रणाली, जिसमें दो शॉर्ट-फोकस लेंस शामिल हैं - एक ऑब्जेक्टिव और एक ऐपिस। लेंस वस्तु की वास्तव में उलटी आवर्धित छवि उत्पन्न करेगा। इस मध्यवर्ती छवि को आंख एक ऐपिस के माध्यम से देखती है, जिसकी क्रिया एक आवर्धक कांच के समान होती है। ऐपिस को इस प्रकार रखा गया है कि मध्यवर्ती छवि उसमें रहे फोकल प्लेन, इस स्थिति में, वस्तु के प्रत्येक बिंदु से किरणें ऐपिस के बाद एक समानांतर किरण में फैलती हैं। आवर्धित चित्र प्राप्त करने के साथ-साथ उन वस्तुओं या संरचनात्मक विवरणों को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया एक उपकरण जो अदृश्य हैं या नग्न आंखों से देखना मुश्किल है, जिसका उपयोग संबंधित वस्तुओं को कई बार बड़ा करने के लिए किया जाता है। इन उपकरणों की सहायता से सबसे छोटे कणों का आकार, आकार और संरचना निर्धारित की जाती है। माइक्रोस्कोप- चिकित्सा, जीव विज्ञान, वनस्पति विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स और भूविज्ञान जैसे गतिविधि के क्षेत्रों के लिए अपरिहार्य ऑप्टिकल उपकरण, क्योंकि वैज्ञानिक खोजें अनुसंधान के परिणामों पर आधारित होती हैं, सही निदानऔर नई दवाएं विकसित की जा रही हैं।

पहला माइक्रोस्कोपमानव जाति द्वारा आविष्कार किए गए, ऑप्टिकल थे, और पहले आविष्कारक की पहचान करना और नाम देना इतना आसान नहीं है। माइक्रोस्कोप के बारे में सबसे पहली जानकारी 1590 से मिलती है। कुछ समय बाद, 1624 में, गैलीलियो गैलीली ने अपना सम्मिश्रण प्रस्तुत किया माइक्रोस्कोप, जिसे उन्होंने मूल रूप से "ओकियोलिनो" कहा था। एक साल बाद, अकादमी में उनके मित्र जियोवानी फेबर ने नए आविष्कार के लिए शब्द का प्रस्ताव रखा माइक्रोस्कोप.

सूक्ष्मदर्शी के प्रकार

विचाराधीन पदार्थ के सूक्ष्म कणों के आवश्यक विभेदन के आधार पर, सूक्ष्मदर्शी, सूक्ष्मदर्शी को निम्न में वर्गीकृत किया जाता है:

मानव आंख एक प्राकृतिक ऑप्टिकल प्रणाली है जो एक निश्चित रिज़ॉल्यूशन की विशेषता है, अर्थात, देखी गई वस्तु के तत्वों (बिंदुओं या रेखाओं के रूप में मानी जाने वाली) के बीच की सबसे छोटी दूरी, जिस पर वे अभी भी एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं। एक सामान्य आंख के लिए, तथाकथित द्वारा वस्तु से दूर जाने पर। सर्वोत्तम दृष्टि दूरी (डी = 250 मिमी), औसत सामान्य रिज़ॉल्यूशन 0.176 मिमी है। सूक्ष्मजीवों के आकार, अधिकांश पौधे और पशु कोशिकाएं, छोटे क्रिस्टल, धातुओं और मिश्र धातुओं की सूक्ष्म संरचना का विवरण आदि इस मूल्य से काफी कम हैं। 20वीं सदी के मध्य तक, वे केवल दृश्यमान ऑप्टिकल विकिरण के साथ, 400-700 एनएम की सीमा में, साथ ही निकट पराबैंगनी (प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप) के साथ काम करते थे। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपसंदर्भ विकिरण तरंग (तरंग दैर्ध्य सीमा 0.2-0.7 µm, या 200-700 एनएम) के आधे-चक्र से कम का रिज़ॉल्यूशन प्रदान नहीं कर सका। इस प्रकार, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप~0.20 μm तक बिंदु अंतर वाली संरचनाओं को अलग करने में सक्षम, इसलिए जो अधिकतम आवर्धन प्राप्त किया जा सकता था वह ~2000x था।

आपको किसी वस्तु की 2 छवियां प्राप्त करने की अनुमति देता है, एक मामूली कोण से देखा जाता है, जो त्रि-आयामी धारणा प्रदान करता है। यह विचाराधीन वस्तुओं के एकाधिक आवर्धन के लिए एक ऑप्टिकल उपकरण है, जिसमें एक विशेष दूरबीन लगाव है जो आपको वस्तु का अध्ययन करने की अनुमति देता है; दोनों आंखों का उपयोग करना. पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी की तुलना में यह इसकी सुविधा और लाभ है। इसीलिए दूरबीन माइक्रोस्कोपइसका उपयोग अक्सर व्यावसायिक प्रयोगशालाओं, चिकित्सा संस्थानों और उच्च शिक्षा संस्थानों में किया जाता है शिक्षण संस्थानों. इस डिवाइस के अन्य फायदों में उच्च छवि गुणवत्ता और कंट्रास्ट, मोटे और बारीक समायोजन तंत्र शामिल हैं। एक दूरबीन माइक्रोस्कोप पारंपरिक मोनोकुलर माइक्रोस्कोप के समान सिद्धांत पर काम करता है: अध्ययन की वस्तु को लेंस के नीचे रखा जाता है, जहां एक कृत्रिम प्रकाश प्रवाह उस पर निर्देशित होता है। जैव रासायनिक, पैथोलॉजिकल, साइटोलॉजिकल, हेमेटोलॉजिकल, यूरोलॉजिकल, त्वचाविज्ञान, जैविक और सामान्य नैदानिक ​​​​अध्ययनों के लिए उपयोग किया जाता है। कुल मिलाकर वृद्धि(उद्देश्य * ऐपिस) दूरबीन लगाव वाले ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप आमतौर पर संबंधित मोनोकुलर माइक्रोस्कोप से बड़े होते हैं।

stereomicroscope, अन्य प्रकारों की तरह ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी, आपको संचरित और परावर्तित प्रकाश दोनों में काम करने की अनुमति देता है। उनके पास आमतौर पर एक दूरबीन लगाव के लिए विनिमेय ऐपिस और एक गैर-प्रतिस्थापन योग्य लेंस होता है (विनिमेय लेंस वाले मॉडल भी होते हैं)। बहुमत स्टीरियोमाइक्रोस्कोपआधुनिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तुलना में काफी कम आवर्धन देता है, लेकिन काफी अधिक है फोकल लम्बाई, जो आपको बड़ी वस्तुओं को देखने की अनुमति देता है। इसके अलावा, पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के विपरीत, जो आमतौर पर एक उलटी छवि प्रदान करता है, ऑप्टिकल सिस्टम stereomicroscopeछवि को "फ़्लिप" नहीं करता. यह उन्हें सूक्ष्म वस्तुओं को मैन्युअल रूप से विच्छेदित करने या माइक्रोमैनिपुलेटर्स का उपयोग करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देता है। चट्टानों, धातुओं और कपड़ों जैसे ठोस, अपारदर्शी पिंडों की सतह की असमानताओं का अध्ययन करने के लिए दूरबीन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है; माइक्रोसर्जरी आदि में

मेटलोग्राफिक अनुसंधान की विशिष्टता अपारदर्शी निकायों की सतह संरचना का निरीक्षण करने की आवश्यकता में निहित है। इसीलिए मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोपपरावर्तित प्रकाश योजना के अनुसार निर्मित होते हैं, जहां लेंस की तरफ एक विशेष प्रकाशक स्थापित होता है। प्रिज्म और दर्पण की एक प्रणाली किसी वस्तु पर प्रकाश को निर्देशित करती है, फिर प्रकाश एक अपारदर्शी वस्तु से परावर्तित होता है और लेंस में वापस भेजा जाता है। आधुनिक सीधे मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोपमंच और लेंस की सतह के बीच एक बड़ी दूरी और मंच के एक बड़े ऊर्ध्वाधर स्ट्रोक की विशेषता है, जो आपको बड़े नमूनों के साथ काम करने की अनुमति देता है। अधिकतम दूरी दसियों सेंटीमीटर तक पहुंच सकती है। लेकिन आमतौर पर सामग्री विज्ञान में एक उल्टे माइक्रोस्कोप का उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसमें नमूने के आकार (केवल वजन) पर कोई प्रतिबंध नहीं होता है और नमूने के सहायक और कामकाजी चेहरों की समानता की आवश्यकता नहीं होती है (इस मामले में वे मेल खाते हैं)।

संचालन सिद्धांत पर आधारित ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपअध्ययन के तहत वस्तु की एक छवि प्राप्त करने में निहित है जब इसे ध्रुवीकृत किरणों से विकिरणित किया जाता है, जिसे बदले में सामान्य प्रकाश का उपयोग करके प्राप्त किया जाना चाहिए विशेष उपकरण- ध्रुवीकरणकर्ता। संक्षेप में, जब ध्रुवीकृत प्रकाश किसी पदार्थ से होकर गुजरता है या उससे परावर्तित होता है, तो प्रकाश के ध्रुवीकरण का तल बदल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप दूसरा ध्रुवीकरण करके छलनी से अलग करनाअत्यधिक अंधकार के रूप में प्रकट होता है। या वे वसा में द्विअपवर्तन जैसी विशिष्ट प्रतिक्रियाएँ देते हैं। ध्रुवीकृत प्रकाश में वस्तुओं के अवलोकन, फोटोग्राफी और वीडियो प्रक्षेपण के साथ-साथ फोकल स्क्रीनिंग और चरण कंट्रास्ट विधियों का उपयोग करके अनुसंधान के लिए डिज़ाइन किया गया है। अनुसंधान के लिए उपयोग किया जाता है विस्तृत श्रृंखलावे गुण और घटनाएँ जो आमतौर पर पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के लिए दुर्गम होती हैं। पेशेवर सॉफ्टवेयर के साथ अंतहीन प्रकाशिकी से सुसज्जित।

परिचालन सिद्धांत फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोपफ्लोरोसेंट विकिरण के गुणों पर आधारित है। माइक्रोस्कोपपारदर्शी और अपारदर्शी वस्तुओं की जांच के लिए उपयोग किया जाता है। ल्यूमिनसेंट विकिरण विभिन्न सतहों और सामग्रियों द्वारा अलग-अलग तरीके से परिलक्षित होता है, जिससे इम्यूनोकेमिकल, इम्यूनोलॉजिकल, इम्यूनोमोर्फोलॉजिकल और इम्यूनोजेनेटिक अध्ययनों के लिए इसका सफलतापूर्वक उपयोग करना संभव हो जाता है। उनकी अद्वितीय क्षमताओं के लिए धन्यवाद, प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शीफार्मास्यूटिकल्स, पशु चिकित्सा और फसल उत्पादन, और इसके अलावा, जैव प्रौद्योगिकी उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह फोरेंसिक केंद्रों और स्वच्छता और महामारी विज्ञान संस्थानों के काम के लिए भी व्यावहारिक रूप से अपरिहार्य है।

वस्तुओं के कोणीय और रैखिक आयामों की सटीक माप के लिए कार्य करता है। प्रयोगशाला अभ्यास, प्रौद्योगिकी और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। एक सार्वभौमिक मापने वाले माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, प्रक्षेपण विधि के साथ-साथ अक्षीय अनुभाग विधि का उपयोग करके माप किया जाता है। सार्वभौमिक मापने वाले माइक्रोस्कोप को इसके कारण स्वचालित करना आसान है प्रारुप सुविधाये. अधिकांश सरल उपायएक अर्ध-पूर्ण रैखिक विस्थापन सेंसर की स्थापना है, जो सबसे अधिक बार किए जाने वाले (यूआईएम पर) माप की प्रक्रिया को सरल बनाता है। आधुनिक अनुप्रयोगएक सार्वभौमिक मापने वाला माइक्रोस्कोप आवश्यक रूप से कम से कम एक डिजिटल रीडिंग डिवाइस की उपस्थिति का तात्पर्य करता है। नए प्रगतिशील माप उपकरणों के उद्भव के बावजूद, सार्वभौमिक माप माइक्रोस्कोप का उपयोग इसकी बहुमुखी प्रतिभा, माप में आसानी और माप प्रक्रिया को आसानी से स्वचालित करने की क्षमता के कारण माप प्रयोगशालाओं में काफी व्यापक रूप से किया जाता है।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप 1,000,000 गुना तक अधिकतम आवर्धन के साथ वस्तुओं की छवियां प्राप्त करना संभव बनाता है, एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के विपरीत, 200 वी ÷ 400 केवी या अधिक की ऊर्जा के साथ एक इलेक्ट्रॉन किरण के प्रकाश प्रवाह के बजाय उपयोग के लिए धन्यवाद। (उदाहरण के लिए, 1 एमवी के त्वरित वोल्टेज वाला एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप)। संकल्प इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीएक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के रिज़ॉल्यूशन से 1000÷10000 गुना अधिक और सर्वोत्तम आधुनिक उपकरणों के लिए यह एक एंगस्ट्रॉम से भी कम हो सकता है। एक छवि प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीविशेष चुंबकीय लेंस का उपयोग करता है जो चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके उपकरण स्तंभ में इलेक्ट्रॉनों की गति को नियंत्रित करता है। इलेक्ट्रॉनिक छवि विद्युत और द्वारा बनती है चुंबकीय क्षेत्रलगभग प्रकाश के समान - ऑप्टिकल लेंस के साथ।

यह किसी सतह और उसकी स्थानीय विशेषताओं की छवि प्राप्त करने के लिए सूक्ष्मदर्शी का एक वर्ग है। इमेजिंग प्रक्रिया एक जांच के साथ सतह को स्कैन करने पर आधारित है। में सामान्य मामलाआपको उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ सतह (स्थलाकृति) की त्रि-आयामी छवि प्राप्त करने की अनुमति देता है। वी आधुनिक रूप 1981 में गर्ड कार्ल बिनिग और हेनरिक रोहरर द्वारा आविष्कार किया गया। एसपीएम की एक विशिष्ट विशेषता इसकी उपस्थिति है: एक जांच, दूसरे (एक्स-वाई) या तीसरे (एक्स-वाई-जेड) निर्देशांक के साथ नमूने के सापेक्ष जांच को स्थानांतरित करने के लिए एक प्रणाली, एक रिकॉर्डिंग प्रणाली। रिकॉर्डिंग सिस्टम किसी फ़ंक्शन का मान रिकॉर्ड करता है जो जांच-नमूना दूरी पर निर्भर करता है। आमतौर पर, रिकॉर्ड किए गए मान को एक नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रणाली द्वारा संसाधित किया जाता है जो किसी एक निर्देशांक (Z) के साथ नमूने या जांच की स्थिति को नियंत्रित करता है। एक पीआईडी ​​नियंत्रक का उपयोग अक्सर फीडबैक प्रणाली के रूप में किया जाता है।

मुख्य प्रकार स्कैनिंग जांच सूक्ष्मदर्शी:

स्कैनिंग परमाणु बल माइक्रोस्कोप

स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप

निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप

- बहुत छोटी वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए एक उपकरण जिसका आयाम एक्स-रे तरंग दैर्ध्य के बराबर है। 0.01 से 1 नैनोमीटर तक तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण के उपयोग पर आधारित। रिज़ॉल्यूशन के संदर्भ में यह इलेक्ट्रॉन और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के बीच है। सैद्धांतिक संकल्प एक्स-रे माइक्रोस्कोप 2-20 नैनोमीटर तक पहुंचता है, जो एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप (150 नैनोमीटर तक) के रिज़ॉल्यूशन से अधिक परिमाण का क्रम है। वर्तमान में हैं एक्स-रे माइक्रोस्कोपलगभग 5 नैनोमीटर के रिज़ॉल्यूशन के साथ।

एक्स-रे माइक्रोस्कोप हैं:

प्रोजेक्शन एक्स-रे माइक्रोस्कोप।
प्रक्षेपण एक्स-रे माइक्रोस्कोप एक कक्ष है जिसमें एक विकिरण स्रोत और एक रिकॉर्डिंग उपकरण विपरीत छोर पर स्थित होते हैं। स्पष्ट छवि प्राप्त करने के लिए, यह आवश्यक है कि स्रोत का कोणीय छिद्र यथासंभव छोटा हो। हाल तक, इस प्रकार के सूक्ष्मदर्शी का अतिरिक्त उपयोग नहीं किया जाता था ऑप्टिकल उपकरण. अधिकतम आवर्धन प्राप्त करने का मुख्य तरीका वस्तु को यथासंभव एक्स-रे स्रोत के करीब रखना है। ऐसा करने के लिए, ट्यूब का फोकस सीधे एक्स-रे ट्यूब विंडो पर या ट्यूब विंडो के पास रखी एनोड सुई के शीर्ष पर स्थित होता है। में हाल ही मेंमाइक्रोस्कोप विकसित किए जा रहे हैं जो छवियों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए फ़्रेज़नेल ज़ोन प्लेटों का उपयोग करते हैं। ऐसे सूक्ष्मदर्शी का विभेदन 30 नैनोमीटर तक होता है।

परावर्तक एक्स-रे माइक्रोस्कोप.
इस प्रकार का माइक्रोस्कोप अधिकतम आवर्धन प्राप्त करने के लिए तकनीकों का उपयोग करता है, जिसके कारण प्रक्षेपण एक्स-रे माइक्रोस्कोप का रैखिक रिज़ॉल्यूशन 0.1-0.5 माइक्रोन तक पहुंच जाता है। वे लेंस के रूप में दर्पणों की एक प्रणाली का उपयोग करते हैं। परावर्तक एक्स-रे सूक्ष्मदर्शी द्वारा बनाई गई छवियां, यहां तक ​​​​कि उनके दर्पणों की सटीक प्रोफ़ाइल के साथ, ऑप्टिकल सिस्टम के विभिन्न विपथन से विकृत हो जाती हैं: दृष्टिवैषम्य, कोमा। घुमावदार एकल क्रिस्टल का उपयोग एक्स-रे विकिरण पर ध्यान केंद्रित करने के लिए भी किया जाता है। लेकिन साथ ही, छवि गुणवत्ता एकल क्रिस्टल की संरचनात्मक खामियों के साथ-साथ ब्रैग विवर्तन कोणों के सीमित मूल्य से प्रभावित होती है। परावर्तक एक्स-रे माइक्रोस्कोप प्राप्त नहीं हुआ बड़े पैमाने परइसके निर्माण और संचालन की तकनीकी कठिनाइयों के कारण।

एक विभेदक हस्तक्षेप-विपरीत माइक्रोस्कोप आपको हस्तक्षेप सिद्धांत के आधार पर अध्ययन के तहत वस्तु के ऑप्टिकल घनत्व को निर्धारित करने की अनुमति देता है और इस प्रकार उन विवरणों को देखता है जो आंखों के लिए दुर्गम हैं। अपेक्षाकृत जटिल ऑप्टिकल प्रणाली एक ग्रे पृष्ठभूमि के खिलाफ नमूने की एक काली और सफेद छवि बनाने की अनुमति देती है। यह छवि चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप से प्राप्त छवि के समान है, लेकिन इसमें विवर्तन प्रभामंडल का अभाव है। एक विभेदक हस्तक्षेप कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप में, एक प्रकाश स्रोत से एक ध्रुवीकृत किरण को दो किरणों में विभाजित किया जाता है जो विभिन्न ऑप्टिकल पथों के साथ नमूने के माध्यम से यात्रा करते हैं। इन ऑप्टिकल पथों की लंबाई (यानी, अपवर्तक सूचकांक और ज्यामितीय पथ लंबाई का उत्पाद) अलग-अलग हैं। इसके बाद, ये किरणें विलय करते समय हस्तक्षेप करती हैं। यह आपको एक त्रि-आयामी राहत छवि बनाने की अनुमति देता है जो रेखाओं और सीमाओं पर जोर देते हुए नमूने के ऑप्टिकल घनत्व में परिवर्तन से मेल खाती है। यह चित्र सटीक स्थलाकृतिक चित्र नहीं है.

सही माइक्रोस्कोप कैसे चुनें? आख़िरकार, यह केवल एक आवर्धक उपकरण नहीं है, बल्कि एक जटिल उपकरण है। माइक्रोस्कोप चुनने के लिए, आपको इसकी कार्यक्षमता, संरचना और सहायक उपकरण का अंदाजा होना चाहिए। इस लेख में हम आपको माइक्रोस्कोप चुनने के लिए महत्वपूर्ण विशेषताओं और मुख्य मापदंडों के बारे में बताएंगे।

सूक्ष्मदर्शी के प्रकार

सूक्ष्मदर्शी कई प्रकार के होते हैं: प्रवेश स्तर, शैक्षिक, वाद्य त्रिविम, जैविक, इलेक्ट्रॉनिक और डिजिटल। प्रवेश स्तर के सूक्ष्मदर्शी में एक निश्चित चरण, एक उद्देश्य, कई ऐपिस और एक दर्पण प्रकाशक शामिल होते हैं। उनके पास पूर्ण कंडेनसर नहीं है. शुरुआती लोगों के लिए माइक्रोस्कोप लगभग 200x का आवर्धन देते हैं।

शैक्षिक सूक्ष्मदर्शी अधिकतर स्कूली बच्चों के लिए खरीदा जाता है। इनमें एक मोनोकुलर और 3 लेंस वाला एक नोजपीस, एक साधारण कंडेनसर और एक लाइट या अंतर्निर्मित दर्पण होता है। शैक्षिक सूक्ष्मदर्शी 650x तक आवर्धन प्रदान करते हैं।

वाद्य यंत्र स्टीरियोस्कोपिक माइक्रोस्कोप या स्टीरियोमाइक्रोस्कोप बड़ी वस्तुओं के अवलोकन के लिए डिज़ाइन किया गया: तितलियाँ, कीड़े, क्रिस्टल, जेवरऔर छोटे घड़ी तंत्र। एक इंस्ट्रुमेंटल स्टीरियोस्कोपिक माइक्रोस्कोप प्रत्येक आंख के लिए अलग-अलग ऑप्टिकल सिस्टम की बदौलत 100x तक आवर्धन और त्रि-आयामी छवि प्रदान करता है।

जैविक सूक्ष्मदर्शी इसमें एक चल चरण, एक जटिल कंडेनसर, अंतर्निर्मित रोशनी, एक विसर्जन उद्देश्य, एक मोनोकुलर या दूरबीन और 3 उद्देश्यों वाला एक नोजपीस शामिल है। एक जैविक सूक्ष्मदर्शी 1000-1500x का आवर्धन प्रदान करता है। दूरबीन संलग्नक वाला एक जैविक माइक्रोस्कोप एक सपाट छवि बनाता है।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे कई मायनों में बेहतर हैं ऑप्टिकल मॉडल. हालाँकि, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप घर पर उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि उनकी संरचना और संचालन सिद्धांत को समझना बहुत मुश्किल है।

डिजिटल माइक्रोस्कोप सबसे कार्यात्मक हैं और, तदनुसार, महंगे हैं। वे आपको परिणामी छवि को कंप्यूटर स्क्रीन पर स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं, साथ ही एक कैमरा और वीडियो कैमरा भी उनसे कनेक्ट करते हैं। परिणामी छवियों को डिजिटल मीडिया पर संग्रहीत और समायोजित किया जा सकता है। डिजिटल माइक्रोस्कोप इलेक्ट्रॉनिक मॉडल से उनकी कॉम्पैक्टनेस और कम बिजली की खपत में भिन्न होते हैं।

संरचना

माइक्रोस्कोप में एक ट्यूब होती है जिसमें एक ऐपिस और एक लेंस होता है। ट्यूब को एक स्टैंड पर लगाया जाता है, जिसमें एक स्टेज और एक इलुमिनेटर के साथ एक कंडेनसर जुड़ा होता है। स्पष्टीकरण एक अंतर्निर्मित लैंप या दर्पण हो सकता है। एक इलेक्ट्रिक इलुमिनेटर, दर्पण इलुमिनेटर की तुलना में अधिक चमकदार छवि बनाता है।

कंडेनसर को रोशनी को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सूक्ष्मदर्शी के सबसे सरल मॉडल में कंडेनसर नहीं होता है, या एपर्चर व्हील वाला एकल लेंस स्थापित होता है। उपयोग में आसानी के लिए, एक चल चरण वाला माइक्रोस्कोप खरीदने की अनुशंसा की जाती है।

लेंस

लेंस माइक्रोस्कोप के घूमने वाले हेड में लगा होता है। यह आपको एक बार में 3-4 लेंस स्थापित करने और आवर्धन को तुरंत बदलने की अनुमति देता है। प्रवेश स्तर के सूक्ष्मदर्शी में केवल एक लेंस होता है। ऐसे उपकरण में आवर्धन को ऐपिस को बदलकर बदला जा सकता है।

लेंस पानी या तेल में डूबे रहने पर गैर-विसर्जित (सूखे) होते हैं। विसर्जन आपको लेंस के रिज़ॉल्यूशन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने की अनुमति देता है। विसर्जन लेंस आमतौर पर 40x या अधिक का आवर्धन प्रदान करते हैं। तेल विसर्जन के लिए देवदार या विशेष सिंथेटिक तेल, और पानी के लिए - आसुत जल।

विसर्जन लेंस के अपने स्वयं के चिह्न होते हैं। इस प्रकार, लेंस फ़्रेम पर पदनाम एमआई, तेल और काली रिंग को तेल विसर्जन के लिए अपनाया जाता है। सूचकांक VI, W और लेंस पर सफेद रिंग का मतलब है कि लेंस में पानी डूबा हुआ है। यदि माइक्रोस्कोप लेंस पर कोई विसर्जन चिह्न नहीं है, तो लेंस सूखा है।

प्रकार ऑप्टिकल सुधारउद्देश्यों को अक्रोमैट्स, एपोक्रोमैट्स, प्लेनक्रोमैट्स, प्लानापोक्रोमैट्स और सेमीप्लानेट्स में विभाजित किया गया है। अक्रोमैट लेंस के रंगीन आवर्धन अंतर और क्षेत्र वक्रता को ठीक नहीं किया जाता है, इसलिए दृश्य क्षेत्र के किनारों पर छवि धुंधली होती है। लेंस अंकन ऑप्टिकल सुधार कोड को इंगित नहीं करता है।

एपोक्रोमैट लेंस के लिए, केवल रंगीन विपथन को ठीक किया जाता है, लेकिन रंगीन आवर्धन अंतर और दृश्य वक्रता के क्षेत्र को ठीक नहीं किया जाता है। लेंस अंकन ऑप्टिकल सुधार कोड एपीओ, एपीओ को इंगित करता है।

प्लैक्रोमैटिक लेंस के लिए, क्षेत्र वक्रता, रंगीन विपथन और आवर्धन अंतर पूरी तरह से ठीक हो जाते हैं। इस लेंस का उपयोग कम आवर्धन के लिए किया जाता है क्योंकि यह पूरे क्षेत्र में एक स्पष्ट छवि बनाता है। लेंस अंकन ऑप्टिकल सुधार कोड PLAN, PL, प्लान को इंगित करता है।

प्लैनापोक्रोमैट लेंस के लिए रंगीन विपथन को पूरी तरह से ठीक कर दिया गया है। उनमें एक समतल क्षेत्र और संशोधित रंगीन आवर्धन अंतर भी शामिल है। लेंस अंकन ऑप्टिकल सुधार कोड PLAN-APO, प्लान-एपीओ को इंगित करता है।

सेमी-प्लान लेंस के लिए, ऑप्टिकल विपथन सुधार पैरामीटर एक्रोमैट्स और प्लैनक्रोमैट्स के बीच होते हैं। उन्होंने क्षेत्र की वक्रता भी कम कर दी है। लेंस अंकन ऑप्टिकल सुधार कोड एसपी को इंगित करता है।

यदि आप माइक्रोस्कोप के माध्यम से बड़ी वस्तुओं का निरीक्षण करना चाहते हैं, तो आपको कम आवर्धन और सुधार कोड PLAN, PL या प्लान वाला लेंस खरीदना चाहिए। यह लेंस पूरे दृश्य क्षेत्र में एक स्पष्ट छवि बनाता है। यदि आप माइक्रोस्कोप के माध्यम से तस्वीरें लेने जा रहे हैं, तो आपको रंगीन विपथन, क्षेत्र सुधार और रंगीन आवर्धन अंतर के लिए पूर्ण सुधार वाला लेंस चुनने की आवश्यकता है।

लेंस चिह्न

लेंस बैरल लेंस के आवर्धन को इंगित करता है, और अंश के माध्यम से - संख्यात्मक एपर्चर एनए, जो अधिकतम उपयोगी आवर्धन को इंगित करता है और यह भी दिखाता है कि लेंस का रिज़ॉल्यूशन क्या है। लेंस कभी-कभी माइक्रोस्कोप ट्यूब की लंबाई और कवर ग्लास की मोटाई को भी इंगित करता है, जिसके साथ लेंस मानक आवर्धन पर काम करेगा।

बढ़ोतरी

माइक्रोस्कोप का आवर्धन लेंस और ऐपिस के मापदंडों पर निर्भर करता है और इसे गुणकों (x) में मापा जाता है। आवर्धन की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: ऐपिस आवर्धन को वस्तुनिष्ठ आवर्धन से गुणा किया जाता है। सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन सीधे अभिदृश्यक के आवर्धन पर निर्भर करता है। लेंस का आवर्धन, बदले में, छोटा (10x तक), मध्यम (50x तक), बड़ा (50x से अधिक) और अति-बड़ा (100x से अधिक) हो सकता है। माइक्रोस्कोप का आवर्धन 2000x तक पहुंच सकता है।

अनुसंधान सूक्ष्मदर्शी के लिए, ऐपिस का आवर्धन 10x है, और वस्तुनिष्ठ आवर्धन 4-100x है। सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन उसके डिज़ाइन से भी प्रभावित होता है। एक बच्चे के लिए, 200x तक के आवर्धन वाला एक माइक्रोस्कोप उपयुक्त है, एक स्कूली बच्चे या शुरुआती के लिए - 400x के आवर्धन के साथ, और एक विशेषज्ञ के लिए - 1500-2000x के आवर्धन के साथ।

संकल्प

माइक्रोस्कोप के आवर्धन के अलावा, एक और महत्वपूर्ण विशेषता है जो छवि की स्पष्टता और गुणवत्ता के लिए जिम्मेदार है, संकल्प। रिज़ॉल्यूशन कंडेनसर और लेंस पर निर्भर करता है और सूत्र द्वारा गणना की जाती है: प्रकाश तरंग दैर्ध्य को 2 संख्यात्मक एपर्चर द्वारा विभाजित करें। ऑब्जेक्टिव एपर्चर जितना बड़ा होगा, माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन उतना अधिक होगा।

रिज़ॉल्यूशन सीमा वह न्यूनतम दूरी है जिस पर सभी बिंदु स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का अधिकतम रिज़ॉल्यूशन 0.2 µm है। एक उपयोगी माइक्रोस्कोप आवर्धन भी है जिसके अंतर्गत वस्तु को देखा जाता है सीमा कोणदृष्टि। अधिकतम उपयोगी आवर्धन सीधे लेंस के संख्यात्मक एपर्चर पर निर्भर करता है, जिसे 500-1000 के कारक द्वारा बढ़ाया जाता है।

शुष्क उद्देश्यों का संख्यात्मक एपर्चर क्रमशः 1.0 है, माइक्रोस्कोप का अधिकतम उपयोगी आवर्धन 1000x है। विसर्जन उद्देश्यों का संख्यात्मक एपर्चर 1.25 है, इसलिए माइक्रोस्कोप का अधिकतम उपयोग योग्य आवर्धन 1250x है। सूक्ष्मदर्शी के छोटे और बड़े दोनों आवर्धन को बेकार माना जाता है, क्योंकि वे स्पष्ट छवि नहीं देंगे, बल्कि, इसके विपरीत, इसे अस्पष्ट और धुंधला बना देंगे।

आईपीस

नेत्रिकाएं 3 प्रकार की होती हैं: एककोशिकीय, दूरबीनी और त्रिनेत्रदर्शी। मोनोकुलर अटैचमेंट में एक आंख के लिए केवल एक ऐपिस होता है। दूरबीन संलग्नक में प्रत्येक आंख के लिए एक ऐपिस होता है। ट्रिनोकुलर अटैचमेंट में दूरबीन और एककोशिकीय ऐपिस शामिल होते हैं।

स्कूल माइक्रोस्कोप के लिए, ह्यूजेन्स प्रणाली की सरल ऐपिस का इरादा है, केवल उनके आवर्धन को फ्रेम पर दर्शाया गया है। इन ऐपिस में देखने का क्षेत्र छोटा है और कोई वर्णवाद सुधार नहीं है। क्षतिपूर्ति करने वाले ऐपिस को फ़्रेम पर K अंकित किया जाता है। ऐसे ऐपिस माइक्रो फोटोग्राफी के लिए उपयुक्त होते हैं डिजिटल कैमरों. वे कई प्रकार के क्षतिपूर्ति ऐपिस का उत्पादन करते हैं, जिनमें डब्लूएफ चिह्नित चौड़े कोण वाले ऐपिस भी शामिल हैं।

स्केल के साथ मापने वाली ऐपिस को प्रेक्षित वस्तु के आकार को सटीक रूप से मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसी ऐपिस एक रेटिकल से सुसज्जित होती हैं, जिससे देखी जा रही वस्तु का क्षेत्र मापा जाता है।

शैक्षिक सूक्ष्मदर्शी एक सूचक के साथ एक ऐपिस के साथ आते हैं, जो एक विशेष हटाने योग्य सुई है। इस सुई का उपयोग करके आप प्रेक्षित वस्तु के एक विशिष्ट भाग को इंगित कर सकते हैं।

उपयोगी सलाह

माइक्रोस्कोप चुनते समय उसके एर्गोनॉमिक्स पर ध्यान दें ताकि लंबी पढ़ाई के बाद भी आपकी आंखें थकें नहीं। छवि की स्पष्टता, कंट्रास्ट और संतृप्ति पर ध्यान दें। यदि आप दूरबीन माइक्रोस्कोप चुनते हैं, तो पुतली की दूरी के समायोजन की जाँच करें।

चल चरण को प्राथमिकता देना बेहतर है, क्योंकि यह माइक्रोमीटर स्क्रू के साथ समायोज्य है और आपको अपने हाथों का उपयोग किए बिना वस्तु को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। स्थिर तालिका के मामले में, ऑब्जेक्ट को मैन्युअल रूप से स्थानांतरित करना होगा।

यदि आप कैमरे से कनेक्ट करने के विकल्प के साथ एक माइक्रोस्कोप खरीदते हैं, तो यह एक विशेष फोटो एडाप्टर के साथ-साथ ऐपिस और ग्लास स्लाइड के एक सेट के साथ आना चाहिए। माइक्रोस्कोप के सभी भागों, विशेषकर लेंस और ऐपिस की गुणवत्ता पर ध्यान दें।

माइक्रोस्कोप को संचालित करना और मरम्मत करना आसान होना चाहिए, और विस्तृत समायोजन के अधीन भी होना चाहिए। माइक्रोस्कोप चुनते समय, स्टैंड पर ट्यूब की जकड़न की जांच करें। माइक्रोस्कोप खरीदते समय, दर्पण प्रकाशकों वाले उपकरण के बजाय विद्युत प्रकाश वाले उपकरण का चयन करना बेहतर होता है।

माइक्रोस्कोप चुनते समय, वस्तुओं को देखने में आसानी के लिए दूरबीन उपकरण को प्राथमिकता दें, क्योंकि यह आपको दोनों आँखों से छवि देखने की अनुमति देता है। सबसे अच्छा विकल्प घूमने वाले सिर वाला एक माइक्रोस्कोप होगा, क्योंकि इसमें एक साथ कई लेंस होते हैं जो आपको वस्तु के आवर्धन को बदलने की अनुमति देते हैं।

आपके माइक्रोस्कोप की देखभाल के लिए युक्तियाँ

किसी भी ब्रांड और डिज़ाइन के सूक्ष्मदर्शी के साथ काम करते समय सुरक्षा सावधानियां भी बरती जाती हैं सामान्य नियमसंचालन, समायोजन और रखरखाव। माइक्रोस्कोप को लंबे समय तक और ठीक से काम करने के लिए, इसकी सावधानीपूर्वक देखभाल की आवश्यकता होती है।

माइक्रोस्कोप को धूल से बचाने के लिए इसे प्लास्टिक केस में या कांच के ढक्कन के नीचे रखें। यदि आप माइक्रोस्कोप का उपयोग नहीं करते हैं, तो इसे किसी दराज या कैबिनेट में रख देने की सलाह दी जाती है। माइक्रोस्कोप को सुरक्षित रखें यांत्रिक क्षति, और ले जाते समय, डिवाइस के तिपाई को एक हाथ से और उसके आधार को दूसरे हाथ से पकड़ें।

घूमने वाले डिवाइस सॉकेट में लेंस की जकड़न की जाँच करें। सुनिश्चित करें कि ऑब्जेक्टिव लेंस, ऐपिस और कंडेनसर विभिन्न अभिकर्मकों के संपर्क में न आएं। दूरबीन के लगाव को न हटाएं या अपनी उंगलियों से किसी भी कांच की सतह को न छुएं, विशेषकर ट्यूब लेंस को, ताकि चिकना निशान न रह जाए।

मेटल लेंस हाउसिंग को न हटाएं और न ही उसे अलग करें। जब आप माइक्रोस्कोप का उपयोग नहीं कर रहे हों तो उद्देश्यों को नीचे रखें। सुनिश्चित करें कि वे मंच को न छुएं। उपयोग से पहले या बाद में, यदि आवश्यक हो, तो माइक्रोस्कोप के लेंस, ऐपिस और कंडेनसर को पोंछ लें।

वर्ष में दो बार माइक्रोस्कोप के धातु भागों को सिलिकॉन ग्रीस से साफ और चिकना करना आवश्यक है। माइक्रोस्कोप को गिरने से बचाने के लिए केवल मजबूत, सपाट सतह पर ही रखा जाना चाहिए। माइक्रोस्कोप को फफूंदी और जंग से बचाने के लिए पानी से दूर ठंडे, सूखे स्थान पर +10 डिग्री पर रखें।

समय-समय पर धूल के लिए लेंस का निरीक्षण करें। यदि उन पर धूल जमा हो गई है तो उसे ईथर में भिगोए मुलायम ब्रश से हटा दें। लेंसों को साफ करते समय उन पर दबाव न डालें, क्योंकि आप उन्हें खरोंच सकते हैं, भले ही आप विशेष वाइप्स का उपयोग करें। यदि लेंस अत्यधिक गंदे हैं, तो उन्हें साफ लिनन या कैम्ब्रिक कपड़े से, जिसे शुद्ध गैसोलीन या ईथर में थोड़ा गीला किया गया हो, पोंछना चाहिए।

माइक्रोस्कोप लेंस से तेल हटाने के लिए एक विशेष तरल पदार्थ और पोंछे का उपयोग करें। काम खत्म करने के बाद इमर्शन लेंस को एक विशेष किट से साफ करना चाहिए। लेंस साफ़ किये जाते हैं सूती पोंछाया शराब में भिगोया हुआ स्वाब। लेंस साफ करते समय उस पर दबाव न डालें, अन्यथा लेंस फ्रेम से बाहर गिर सकते हैं।

कंडेनसर की सफाई करते समय विशेष रूप से सावधान रहें, अन्यथा माइक्रोस्कोप की प्रकाश व्यवस्था क्षतिग्रस्त हो सकती है। लेंस पर दबाव न डालें या उसे अल्कोहल मिश्रण से बहुत अधिक गीला न करें। इलुमिनेटर साइड पर कंडेनसर हाउसिंग को रबर बल्ब का उपयोग करके शुद्ध किया जाता है।

मेटल माइक्रोस्कोप स्टैंड को अल्कोहल में भिगोई हुई रूई से साफ किया जाता है। माइक्रोस्कोप बॉडी पर दबाव न डालें। के लिए व्यापक सफाईमाइक्रोस्कोप, आपको एक विशेष सेट पर स्टॉक करना होगा, जिसमें रूई, एक फलालैन कपड़ा, लेंस साफ करने के लिए एक कपड़ा, ईथर, शुद्ध अल्कोहल और अंत में नुकीली एक छड़ी होती है।

हम आपके अच्छे विकल्प की कामना करते हैं!

जैसा कि आप जानते हैं, सूक्ष्मदर्शी का उपयोग एक उद्देश्य के लिए किया जाता है - छोटी वस्तुओं का आवर्धन प्राप्त करने के लिए। माइक्रोस्कोप में किसी वस्तु की बढ़ी हुई छवि एक ऑप्टिकल सिस्टम का उपयोग करके प्राप्त की जाती है जिसमें एक लेंस और एक ऐपिस शामिल होता है। एक माइक्रोस्कोप आपको सबसे छोटे कणों के आकार, आकार और संरचना को निर्धारित करने की अनुमति देता है। इस कारण इसके उपयोग का दायरा काफी व्यापक है। चाहे वह वनस्पति विज्ञान, जीव विज्ञान हो, या चिकित्सा और अनुसंधान परियोजनाएँ। आज अनेक प्रकार के सूक्ष्मदर्शी उपलब्ध हैं। उनके मुख्य अंतर उनके आवर्धन तंत्र पर आधारित हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि माइक्रोस्कोप खरीदना इतना आसान नहीं है। पर रूसी बाज़ारयह अवसर व्यक्तिगत निर्माताओं द्वारा प्रदान किया जाता है।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप सबसे पहला और सबसे पुराना है। इसे कभी-कभी प्रकाश भी कहा जाता है। यह प्रकाश और एक लेंस प्रणाली पर आधारित काम करता है जो छोटी वस्तुओं की छवि को बड़ा करता है।

दूरबीन सूक्ष्मदर्शी किसी वस्तु की 2 छवियां प्रदान करते हैं। वे एक विशेष दूरबीन उपकरण से सुसज्जित हैं, जो दोनों आंखों से किसी वस्तु का निरीक्षण करना संभव बनाता है। यह वह प्रकार है जो अक्सर व्यावसायिक संस्थानों में पाया जा सकता है। दूरबीन माइक्रोस्कोप छवि कंट्रास्ट और एक बढ़िया समायोजन तंत्र का दावा करता है।

स्टीरियो माइक्रोस्कोप संचरित और परावर्तित प्रकाश में काम कर सकते हैं। उनका मुख्य अंतर उलटी छवि है, क्योंकि ऑप्टिकल छवि को "उलटा" नहीं करता है।

एक मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप आपको अपारदर्शी निकायों की सतहों की संरचना के साथ काम करने की अनुमति देता है।

एक ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप किसी वस्तु को ध्रुवीकृत किरणों से विकिरणित करता है, जो साधारण प्रकाश और एक विशेष उपकरण से उत्पन्न होती हैं। ऐसे सूक्ष्मदर्शी का उपयोग उन गुणों और घटनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जो सामान्य लोगों के लिए दुर्गम हैं ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप. फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप का संचालन सिद्धांत फ्लोरोसेंट विकिरण पर आधारित है। सूक्ष्मदर्शी का उपयोग पारदर्शी और अपारदर्शी वस्तुओं की जांच के लिए किया जाता है। कार्य के प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में से एक फार्मास्यूटिकल्स, पशु चिकित्सा, फसल उत्पादन आदि है।

एक मापने वाला माइक्रोस्कोप वस्तुओं के कोणीय और रैखिक आयामों को मापता है। यह अपनी सार्वभौमिक डिज़ाइन विशेषताओं के कारण अन्य सूक्ष्मदर्शी से अलग है।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन अधिकतम होता है। इसका रेजोल्यूशन प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के रेजोल्यूशन से 1000 -10000 गुना अधिक है। यह विशेष चुंबकीय लेंस के साथ किया जा सकता है।

एक स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप भी है। संचालन सिद्धांत एक जांच के साथ सतह को स्कैन करने पर आधारित है।

एक्स-रे सूक्ष्मदर्शी विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उपयोग करते हैं। एक्स-रे सूक्ष्मदर्शी प्रक्षेपण या परावर्तक हो सकते हैं।

अंत में, एक विभेदक हस्तक्षेप कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप, जो हस्तक्षेप के आधार पर संचालित होता है। इस प्रकार का माइक्रोस्कोप आपको त्रि-आयामी राहत छवि बनाने की अनुमति देता है।